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Matériaux > Plastiques et silicones

Électrofilage et médecine : des petits filaments pour un gros potentiel

Publié le 13 mars 2017 par Patrick RENARD
Source : Agence DER Lydie Besancon

L'électrofilage offre une multitude d'applications prometteuses en médecine régénérative puisqu'il permet de fabriquer des structures et des tissus fonctionnels en 2 ou 3 dimensions. C'est l'une des spécialités de la société Statice qui offre aux fabricants réglementaires ses services de R&D et de production.

L’électrofilage est un procédé de mise en œuvre des polymères permettant l’élaboration de membranes non-tissées nanofibreuses, le diamètre de fibres étant de l’ordre de 50 nm à 1 μm. Ce procédé est utilisé en médecine régénérative pour favoriser la croissance de tissus à partir de structures de support appelées scaffolds. Ces derniers peuvent être bidimensionnels ; ils serviront alors de base à la repousse de la peau, du cartilage..., à la suite de blessures ou de brûlures. On a également recours à des scaffolds tridimensionnels, par exemple pour la reconstruction de valves cardiaques, de vaisseaux sanguins, d'une partie du tube digestif ou encore de la trachée artère. Les implants électrofilés ne provoquent quasiment aucune réaction immunitaire puisque les nouveaux tissus se créent à partir des cellules du patient.

Fort d'une expertise très pointue dans le domaine des biopolymères, le bisontin Statice conçoit et produit en interne ce type de scaffolds pour le compte de ses clients. « Les cellules repoussent difficilement en dehors de leur environnement naturel, et cela est d'autant plus vrai lorsqu'il s'agit d'organes tridimensionnels. Le matériau composant le scaffold doit donc être choisi avec soin. La structure du scaffold à réaliser conditionnera le choix du polymère le mieux adapté », précise Benoît Studlé, Président de l'entreprise.

Le choix des polymères : un élément clé de la réussite

Parmi ces polymères, on distingue les biosourcés et les synthétiques, les biosourcés étant largement favorisés pour ces applications. Deux aspects sont à prendre en considération : tout d'abord la composition du polymère afin d'obtenir l'épaisseur et la porosité souhaitées, mais aussi la structure de surface recherchée. « Les meilleurs scaffolds sont ceux dont la structure et la surface s'approchent le plus de l'environnement naturel des cellules que l'on souhaite développer », précise Benoît Studlé. « La tension de surface est un autre paramètre capital à prendre en compte. On doit là aussi reproduire le mieux possible l'environnement naturel, bien au-delà de l'aspect hydrophile/hydrophobe. Une tension de surface appropriée permettra d'attirer ou de refouler certains types de cellules. »

Maîtriser le délai de résorption : une affaire de spécialiste

Les scaffolds électrofilés utilisés dans le domaine médical présentent le grand avantage d'être biorésorbables. Plus besoin de réopérer, ce qui protège le patient et réduit les coûts. Néanmoins, le temps de résorption du scaffold dans l'organisme doit être calculé avec soin. « Statice s'appuie sur 20 ans d'expérience dans l'utilisation de substances biorésorbables, notamment pour le développement et la production de vis ou de fils », explique Benoît Studlé. Nul doute que l'entreprise maîtrise la formulation de ses polymères pour garantir une résorption du scaffold dans le bon timing.

Le scaffold est-il un dispositif médical ou un médicament ?

La construction cellulaire peut être favorisée par l'ajout de substances naturelles comme le collagène. La colonisation du tissu par les nouvelles cellules peut également être aidée par l'addition de peptides. Dans ce cas, il conviendra de définir en cours de projet le procédé à utiliser durant la formulation du polymère pour réaliser cet ajout.

Sur le plan technique, il est possible de produire aussi bien des scaffolds "vierges" que des supports imprégnés de cellules. Dans le premier cas, ils seront considérés comme des dispositifs médicaux alors que dans le second, ils obéiront à la réglementation de mise sur le marché des médicaments. Un facteur très important à prendre en considération en amont dans le développement !

L'électrofilage est un procédé de transformation à basse température. Il est donc possible d'intégrer des principes actifs dans le polymère sans le détériorer, qu'il s'agisse ici de favoriser la cicatrisation ou de diffuser des antibactériens ou antiviraux. Les molécules peuvent être intégrées directement dans le mélange de polymères avant l'opération d'électrofilage mais elles peuvent aussi être appliquées à la surface du scaffold juste après sa fabrication. Comme pour l'ajout de peptides, le procédé d'électrofilage retenu doit être parfaitement approprié, avec une bonne maîtrise des conditions de température et d'humidité relative de l'air. La formulation doit elle aussi être définie avec précision pour assurer la libération continue des principes actifs sur les tissus environnants. Le scaffold fonctionne alors comme un système d'administration de médicament.

Nul doute que d'autres applications de l'électrofilage soient possibles dans la fabrication du dispositif médical. A suivre !


www.statice.com

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